JP2004131080A - 車両列車の制動装置を制御する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　車道の実情を一層よく利用して、トレーラの制御開始を行う、車両の制動装置を制御する方法を提示する。
【解決手段】　トラクタ（１）及びトレーラ（２）から成る車両列車（１，２）の制動装置を制御する方法では、トラクタ（１）に設けられる制御装置（１１）が、トレーラ（２）の自動制御開始を引き起こすことができる。本発明により、車両列車（１，２）の間又はその部分と車道との間の所定の最小値以下にある摩擦係数が検出されると、トレーラ（２）の制動開始の強さが制御装置（１１）により減少可能である。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両列車の制動装置を制御する方法に関する。

　このような方法はドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１２８６９２号明細書から公知である。

　この公知の方法は、カーブ走行の際、トラクタ及びトレーラから成りかつ路面列車と称される車両列車の転覆を回避するために用いられる。この場合車両列車は、特定の比較的高い横加速度に達すると、制動装置の自動操作により制動され、即ちトラクタとトレーラがそれぞれ制動される。比較的小さい摩擦係数を持つ車道を走行する際、車輪のロックが起こることがあり、それにより車両の横案内力の望ましく減少を生じ、その結果車両列車の横滑りを生じることがある。車両列車がロック防止装置を備えている場合、ロック防止機能が車両のロックを防止し、それにより横案内力を得る。

　ロック防止装置を備えているトラクタが、ロック防止装置を持っていないトレーラに連結されることが実際に起こる。このような場合トレーラの自動制動の際、車輪の前述したロックが起こり、それが安全上危険な走行状態に至ることがある。最初にあげた公知の方法では、このような安全上の危険な走行状態を回避するため、トレーラの制動装置が一般に間欠的に操作される。この場合例えば現在存在する車道の摩擦係数のような実際の外部条件が考慮されないままである。特に比較的大きい摩擦係数を持つ車道上では、トレーラの物理的に可能な制動作用が利用され、即ち車両列車の転覆を防止する処置は最適には実行されない。

　従って本発明の基礎になっている課題は、車道の実情を一層よく利用して、トレーラの制御開始を行う、車両の制動装置を制御する方法を提示することである。

　この課題は、請求項１にあげた発明によって解決される。発明の展開及び有利な構成は従属請求項に提示される。

　本発明は、ロック防止装置用制御装置即ちその電子制御器に簡単な手段を設けることができるという利点を持っている。このため制御器に記憶されているプログラムアルゴリズムの拡張が必要である。例えばセンサ又は操作器のような特に装置に関するそれ以外の費用は必要でない。従って本発明は非常に安価に実現可能である。

　それ以外の利点をあげて、図面を使用して実施例により本発明を以下に説明する。

　図１には、トレーラ２が連結されているトラクタ１を持つ車両列車が示されている。トラクタ１は、車輪３，４が付属するかじ取り可能な前車軸と、車輪７，８が付属する後車軸とを持っている。車輪３，４，７，８は、車輪に付属する車輪制動機を介して制動力を印加可能である。しかし本発明は、異なる形式の制動装置、例えば純電気−機械的に操作可能な制御器においても、使用可能である。

　トラクタ１には制御装置１１が設けられて、トラクタ１の前車軸における種々の制動機能の制御に用いられる。制御装置１１は、例えば電子ＡＢＳ又はＥＢＳ制御器として構成することができる。このため制御装置１１は、電気導線を介して弁装置２１に接続され、この弁装置２１により、車輪３，４の車輪制動機の制動圧力が制御可能である。後車軸に付属する車輪７，８の車輪制動機を制御するために、制御モジュール９が設けられている。この制御モジュール９は、電気導線を介して別の弁装置２２に接続され、この弁装置２２を介して、車輪７，８の車輪制動機の制動圧力が制御可能である。制御モジュール９は、データ交換のためデータ導線２８を介して、制御装置１１に接続されている。

　制御モジュール９は、電気導線を介して、車輪７，８に設けられた回転数センサ１７，１８から回転数信号を受信に、これらの回転数センサ１７，１８により後車輪７，８の回転速度を求めることができる。制御装置１１は、電気導線を介して回転数センサ５，６に接続され、これらの回転数センサ５，６により、前車輪３，４の回転速度を求めることができる。制御装置１１は、データ導線２８を介して制御モジュール９から、トラクタ１の後車輪７，８の回転速度を表わす信号を受信する。

　更に制御装置１１には、電気導線を介して、がじ取り角センサ１９及び横加速度センサ１２を接続することができる。前述した信号特に横加速度、回転速度及びかじ取り角を使用して、制御装置１１は車両列車１，２の起こり得る転覆の危険を検出することができる。

　トレーラ２も同様に圧力媒体で操作可能な制動装置を持ち、この制動装置は制動導管２５を介して操作可能である。トレーラ２の制動開始を制御する装置２３として、トラクタ１に設けられるトレーラ制御弁２３が設けられ、このトレーラ制御弁２３により、制動圧力導管２５が制動圧力導管２７を介して制動圧力を印加されることができる。トレーラ制御弁２３は、電気導線を介して制御装置１１に接続されている。トレーラ制御弁２３により、制御装置１１がトレーラ２の制動圧力を制御することができる。トレーラ制御弁２３はなるべくオン・オフ形式であり、制動圧力が供給されるが、又は再び排出されることができるだけである。制動圧力を保持する機能位置又は切換え位置は、費用の理由から設けられていない。

　更にトレーラ２には、トレーラ２のためにロック防止機能を遂行する装置２４例えばロック防止装置が設けられている。ロック防止装置２４は、弁装置２９により、制動導管２５と介してトレーラ２へ供給される制動圧力を変調し、即ちロックの危険がある場合制動圧力を減少することができる。ロック防止装置２４は、データインタフェース２６及び電気導線を介して、トラック１にある制御装置１１に接続されている。データインタフェース２６を介して、ロック防止装置２４は信号を制御装置１１へ出力し、制御装置１１は、トレーラ２におけるロック防止機能の動作能力を示す。データインタフェース２６は、例えばＰＬＣインタフェース（電力線搬送）として構成することができる。

　制御装置１１は、一連の制御アルゴリズム、例えばトラクタ１の前車軸のロック防止機能、トラクタ１の前車軸と後車軸との間の電子的制動力分配、トラクタ１の前車軸と後車軸との間の制動ライニング摩耗最適化、及び車両列車１，２の転覆を回避する処置を実行する。図２により転覆を回避するこの方法の一部を説明するが、これは、トレーラ２の車輪のロックによる車両列車１，２の安全上の危険な走行状態を回避するために用いられる。

　図２による方法はステップ３０で始まる。次の分岐するステップ３１で、所定のアルゴリズムに基いて、傾倒の危険があるか否かが検査される。このため例えば横加速度センサ１２により測定される横加速度が、最高の許容値の超過について検査される。その場合最高許容値の超過は、傾倒の危険を示す。車両のセンサ装備に応じて、車輪３，４，７，８のなるべく前車輪３，４の回転速度から、又はかじ取り角センサ１９の信号から、車両速度に関連して、横加速度を計算することができる。実際には、安全のため、設けられている場合種々のセンサの信号から横加速度信号が求められて、もっともらしさについて互いに検査される。しかし傾倒の危険を示す信号は、適当な別のやり方で、例えば空気ばねベロー内に存在する圧力値から求められる車輪荷重から、求めることもできる。

　分岐ステップ３１において傾倒の危険が確かめられなかった場合、直接ステップ３８へ移行し、図２による方法が終了する。そうでない場合、ステップ３２へ移行する。このステップ３２において、トレーラ制御弁２３の操作によりトレーラ２が制動開始される。それからデータ移行ステップ３３が実行される。そこでインタフェース２６からのデータ、特にロック防止装置２４から送られた情報が読込まれる。続いて分岐ステップ３４において、トレーラ２におけるロック防止機能が動作可能であるか否かが検査される。この条件が満たされる場合、ステップ３８へ移行し、それにより図２による方法が終了する。この場合トレーラの車輪のロックを防止するための引続く活動は必要でない。

　分岐ステップ３４において、トレーラ２におけるロック防止機能が動作可能でないことが確認される場合、又はトレーラ２にロック防止装置が全く存在しない場合、分岐ステップ３５へ移行する。そこで、車両列車１，２と車道との間、即ち車両列車１，２のタイヤと車道との間に、所定の最小値以下にある摩擦係数が存在するか否かが検査される。この検査は、例えばトラクタ１におけるロック防止機能が発効するが否かを検査することによって、行われる。好ましい実施形態では、トラクタ１の後車軸のカーブの外側の車輪におけるロック防止機能が発効するか否か、従って図１に示す左カーブの場合、車輪８のロック防止機能が発効するか否かが、検査される。付加的に、トラクタ１のカーブ内側の車輪３，７も、ロック防止機能の発効について検査することができる。これらの車輪３，７におけるロック傾向又は対応する滑りを、トラクタ１のカーブ内側からカーブ外側への車輪荷重移動、従ってトラクタ１の傾倒傾向の尺度として利用することができる。

　小さい摩擦係数を検出する別の可能性は、自動制動開始の場合車両列車１，２の測定された全体減速度を求めて、制動装置の操作に基いて予期される値と比較することである。測定された全体減速度がこの予期される値に達しない場合、即ちそれより小さい場合、小さい摩擦係数であると推論することができる。その代わりに、特定の車輪滑りにおいて運転者により開始される制動の場合にも、この検査を行うことができる。

　分岐ステップ３５において、小さい摩擦係数が存在しないことが確認される場合、上述したステップ３８へ移行し、ここで図２による方法が終了する。そうでない場合、ステップ３６へ移行し、トレーラ制御弁２３を駆動する信号列Ｐ_ｎが、信号パルス列Ｐ_ｎ（ｍ，ａ_ｑ）の所定量から選ばれる。信号パルス列Ｐ_ｎは、どんな時間ラスタで制御装置１１がトレーラ制御弁２３を始動させ、従ってトレーラ２を制動開始すべきか、またどんな周期で制動開始を行わないようにするかを示す。トレーラ制御弁２３の作動時間及び遮断時間の適当な分配によって、トレーラ２のための所望の平均制動圧力を設定することができる。信号パルス列Ｐ_ｎは、例えば制御装置１１に記憶されているか又は計算される車両列車１，２の質量に関係して、選ばれる。選択のための別のパラメータは例えば加速度センサ１２により検出される車両列車１，２の横加速度ａ_ｑである。使用すべき信号パルス列Ｐ_ｎの選択は、例えば次の表に従って行うことができる。

　ここでｍは車両列車１，２の質量であり、この表によれば、２４トンより小さい（ｍ＜２４ｔ）、２４トンと３０トンとの間（２４ｔ＜ｍ＜３０ｔ）及び３０トンより大きい（ｍ＞３０ｔ）の群に区分される。横加速度ａ_ｑは、３つの群即ちａ_ｑ＞ａ_ｑ１，ａ_ｑ＞ａ_ｑ２及びａ_ｑ＞ａ_ｑ３に区分される。この場合ａ_ｑ１＜ａ_ｑ２＜ａ_ｑ３である。

　信号パルス列Ｐ_ｎを決定する別の有利な可能性は、連続的に推移する特性曲線例えば多角形線を使用することであり、それによりトレーラ制御弁２３の動作時間及び遮断時間が求められた車両質量に関係して決定される。こうしてそのつどの積載量への動作時間及び遮断時間の更に改善された適合を行うことができる。

　それに続くデータ伝達ステップ３７において，信号列Ｐ_ｎがトレーラ制御弁２３へ出力される。それからステップ３８において方法が終了する。

車両列車の平面図を示す。 本発明による方法の有利な構成を流れ図で示す。

符号の説明

１　　トラクタ
２　　トレーラ
１１　制御装置

Claims (7)

1. 　トラクタ（１）及びトレーラ（２）から成る車両列車（１，２）の制動装置を制御する方法であって、トラクタ（１）に設けられる制御装置（１１）が、トレーラ（２）の自動制御開始を引き起こすことができるものにおいて、車両列車（１，２）の間又はその部分と車道との間の所定の最小値以下にある摩擦係数が検出されると、トレーラ（２）の制動開始の強さが制御装置（１１）により減少可能であることを特徴とする、制動方法。
2. 　トラクタ（１）のロック防止機能の発効が、所定の最小値以下にある摩擦係数が存在することの判定基準として使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 　トラクタ（１）の後車軸のカーブ外側の車輪（８）におけるロック防止機能の発効が、所定の最小値以下にある摩擦係数が存在することの判定基準として使用されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 　車両列車（１，２）の全体減速度が測定され、測定された全体減速度が、制動装置の操作に基いて予期される全体減速度の値と比較され、測定された全体減速度が予期される値より小さいと、これが、所定の最小値以下にある摩擦係数が存在することの判定基準として使用されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
5. 　トレーラ（２）の制動開始の強さが、車両列車（１，２）の質量（ｍ）に関係して定められることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の方法。
6. 　トラクタ（１）とトレーラ（２）のとの間のデータインタフェース（２６）の信号が、制御装置（１１）において評価され、これらの信号の評価によりトレーラ（２）において動作能力のあるロック防止機能を認識すると、トレーラ（２）の制動開始の強さが制御装置（１１）により減少されないことを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の方法。
7. 　トレーラ（２）の制動開始の強さの減少が、トレーラ（２）の制動開始を制御する装置（２３）へ信号パルス列（Ｐ_ｎ）を出力することにより行われ、その際信号パルス列（Ｐ_ｎ）が、信号パルス列の所定の量（Ｐ_ｎ（ｍ，ａ_ｑ））から選ばれることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の方法。

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